用于可控天线系统的信号增强器技术方案

本发明专利技术公开了一种可控天线系统。所述系统包括被配置为被引导朝向选定方向的定向天线。射频检测器被配置为测量信号的功率级。控制单元被配置为发送控制信号，从而基于所测量的功率级将定向天线引导朝向选定方向，以执行发送或接收。信号增强器可被配置为降低信号的衰减和/或提升信号的质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可控天线系统的信号增强器
在此论述的实施例涉及信号增强器。
技术介绍
在无线通信系统中，通信可以作为上行链路通信和下行链路通信而出现。上行链路通信可以是指在无线通信设备(下文称为“无线设备”)处发起并被传送至与无线通信系统相关联的接入点(例如基站，远程射频前端，无线路由器等)的通信。下行链路通信可以是指从接入点到无线设备的通信。有时，无线通信系统中的无线设备可能被置于使其无法以期望的功率级接收来自接入点的上行链路和/或下行链路通信的位置。在这些情况下，无线设备的用户可以使用一种信号增强器来增强该上行链路和/或下行链路通信。这里请求保护的主题并不局限于解决任何缺陷或是仅在如上述环境中操作的实施例。相反，本
技术介绍
部分只是为了解释说明可以实践在此描述的一些实施例的一个示例
附图说明示例实施例及其附加特征和细节是通过使用附图而被描述和说明的，其中：图1根据示例实施例，示出了示例无线通讯系统；图2根据示例实施例，示出了示例增强器系统；图3A根据示例实施例，示出了增强器系统的示例部分；图3B根据示例实施例，示出了增强器系统的另一个示例部分；图4A根据示例实施例，示出了可控天线；图4B根据示例实施例，示出了可电子扫描的和/或可电子转向的天线；图5根据示例实施例，示出了信号增强器的显示器；图6根据示例实施例，示出了控制单元的示例。具体实施方式下方提供有技术实施例的初步概况，之后具体的技术实施例得到了更加详细的描述。本部分意在帮助读者更快地理解该技术，而非意在确定该技术的关键特征或本质特征，也并非意在限制所要求保护的主题的范围。蜂窝系统通常包括手机(handset)，在本文称为“无线设备”，其被配置为与蜂窝基站或其他类型的无线接入点(例如进化节点B(eNB))通信。手机(也称为移动台(MS)或用户设备(UE))可包括全向天线，从而使该手机能够接收来自基站的信号以及将信号发送至基站，而不依赖于手机与基站之间的对准(alignment)。在特定情况下，从基站传送到手机的信号可能被衰减至低于期望阈值级别。所述衰减可以是由基站与手机之间的距离、以及由地形、建筑物、基础设施等引起的基站与手机之间的视线问题而造成的。减少蜂窝信号的衰减和/或提高蜂窝信号的信号质量的一种选择方式是使用信号增强器。信号增强器可被配置为放大、重复(repeat)、滤波和/或处理接收到的无线信号，例如来自基站(下行链路)或手机(上行链路)的蜂窝信号，且可被配置为将经处理的蜂窝信号重传至手机(下行链路)或基站(上行链路)。图1示出了示例无线通信系统100(下文称为“系统100”)，其是按照本公开中描述的至少一些实施例来布置的。系统100可被配置为通过接入点104(例如蜂窝基站)将无线通信服务提供到无线设备106(例如手机)。系统100可进一步包括蜂窝信号增强器102(下文称为“信号增强器102”)。信号增强器102可以是被配置为接收在接入点104和无线设备106之间传送的无线信号(例如射频(RF)信号)的任一合适的系统、设备或装置。在特定的实施例中，蜂窝信号增强器102可以是双向信号增强器，以便能够处理上行链路和下行链路信号两者。在可替代的实施例中，蜂窝信号增强器102可被配置为仅处理上行链路信号或下行链路信号。在特定的实施例中，信号增强器102以及相应的天线108和110可被安装在固定位置，例如在建筑物或房子中。定向天线可被用于增加所接收的无线下行链路信号116或所接收的无线上行链路信号112的增益。为优化该增益，可使所述定向天线指向或朝向接入点104或无线设备106。在其他实施例中，信号增强器102以及相应的天线108和110可被安装在移动性环境中(例如在车上)，或被设定在临时性位置。在所述移动性或临时性实施例中，可以很难使天线108和/或110朝向选定位置以从无线设备106或接入点104接收期望的上行链路或下行链路信号。为了在所述移动性或临时性实施例中使天线108和/或110朝向选定位置，天线108和/或110可以被机械地或电子地转向到选定位置。通过测量期望的部件和/或所接收的无线信号的质量、并使用反馈机制，天线108和/或110可被机械地和/或电子地扫描、转向或导向，以提供所接收信号的期望的信号功率和/或信号质量。这可以在移动性或临时性实施例中显著地增强信号增强器102的操作。天线108和/或110的机械地和/或电子地扫描、转向或导向将在下文中得到更全面的描述。系统100提供的无线通信服务可以包括语音服务、数据服务、消息传递服务和/或前述任意合适的组合。系统100可包括频分双工(FDD)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、直接序列扩频(DSSS)网络、跳频扩频(FHSS)网络和/或某些其他无线通信网络。在某些实施例中，系统100可被配置成作为第二代(2G)无线通信系统、第三代(3G)无线通信系统、第四代(4G)无线通信系统和/或电子和电气工程师学会(IEEE)802.11(Wi-Fi)网络来操作。Wi-Fi网络可包括IEEE标准发行物802.11-2012、802.11ac-2013、802.11ad和802.11ax。在这些和其他实施例中，系统100也可被配置成作为第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)或LTE高级无线通信网络(包括但不限于3GPPLTERel)8、9、10、11、12或13来操作。接入点104可以是任何适当的无线网络通信点，并且作为示例而不是限制，该接入点104可以包括基站、远程射频前端(RRH)或是其他任何适当的通信点。无线设备106可以是能够使用系统100来获取无线通信服务的任何装置，并且作为示例而非限制，该无线设备106可包括蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、个人计算机、平板计算机、无线通信卡或是被配置成在系统100内通信的任何其他类似装置。当无线信号在接入点104与无线设备106之间传播时，该无线信号可能在传播过程中受到影响，使得在某些情况下，该无线信号可能会大幅劣化。信号劣化可能导致接入点104或无线设备106无法从该无线信号中接收、检测或解码信息。因此，信号增强器102可被配置为增大无线信号的功率和/或提高无线信号的信号质量，从而可以改善接入点104和无线设备106之间的无线信号的通信。在某些实施例中，信号增强器102可以接收在接入点104和无线设备106之间传送的无线信号，且可将该无线信号转换为电信号(例如通过天线)。信号增强器102可被配置为放大该电信号，且该经放大的电信号可转换为可被发送的经放大的无线信号(例如通过天线)。信号增强器102可以通过对电信号施加增益来放大电信号。该增益可以为设定增益或可变增益，且可以小于、等于或大于1。因此，在本公开中，术语“放大”可以是指对无线信号施加任何增益，这包括小于1的增益。在某些实施例中，信号增强器102可基于与传送无线信号相关联的条件(例如，提供本底噪声、内部振荡、外部振荡(例如天线到天线振荡)和/或过载保护)来调整增益。在这些和其他实施例中，信号增强器102可以实时调整增益。信号增强器102还可以滤除与接收到的无线信号相关联的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有信号增强器的可控天线，包括：第一端口；第二端口；信号路径，包括分支器电路，所述信号路径被耦接在所述第一端口和所述第二端口之间，且所述信号路径用于在无线通信网络中传递信号；射频检测器电路，所述射频检测器电路被通信地耦接至所述分支器电路，且所述射频检测器电路用于测量接收到的所述信号的功率级；控制单元，用于从所述射频检测器电路接收所测量的所述信号的功率级，并输出控制信号；和可控天线，所述可控天线耦接至所述第一端口和所述第二端口中的一个，其中通过所述控制信号，至少部分地基于在所述控制单元处接收的所测量的所述信号的功率级，将可控天线波束图引导至选定方向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.09 US 62/130,5881.一种具有信号增强器的可控天线，包括：第一端口；第二端口；信号路径，包括分支器电路，所述信号路径被耦接在所述第一端口和所述第二端口之间，且所述信号路径用于在无线通信网络中传递信号；射频检测器电路，所述射频检测器电路被通信地耦接至所述分支器电路，且所述射频检测器电路用于测量接收到的所述信号的功率级；控制单元，用于从所述射频检测器电路接收所测量的所述信号的功率级，并输出控制信号；和可控天线，所述可控天线耦接至所述第一端口和所述第二端口中的一个，其中通过所述控制信号，至少部分地基于在所述控制单元处接收的所测量的所述信号的功率级，将可控天线波束图引导至选定方向。2.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，其中所述信号增强器是蜂窝信号增强器。3.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，其中：所述信号路径是包括上行链路分支器电路的上行链路信号路径，所述上行链路信号路径被耦接在所述第一端口和所述第二端口之间，且所述上行链路信号路径用于在无线通信网络中传递无线上行链路信号；或者所述信号路径是包括下行链路分支器电路的下行链路信号路径，所述下行链路信号路径被耦接在所述第二端口和所述第一端口之间，且所述下行链路信号路径用于在无线通信网络中传递无线下行链路信号。4.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，其中所述可控天线被机械地旋转，以对所述波束图进行导向。5.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，还包括旋转单元，用于根据所述控制信号旋转天线。6.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，其中所述控制天线被电子地扫描或电子地转向，以使用一个或多个天线对所述波束图进行导向。7.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，其中所述控制天线用于对信号进行波束转向，以将所述信号转向至选定方向。8.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，还包括被耦接至所述第一端口或所述第二端口的多个可控天线。9.如权利要求8所述的具有信号增强器的可控天线，还包括选择所述多个天线中的一个或多个天线以扫描选定信号或在选定方向上发送选定信号。10.如权利要求8所述的具有信号增强器的可控天线，其中所述多个可控天线中的每一个可控天线与其他天线相独立地被所述控制单元导向，从而使所述多个可控天线中的每一个可控天线能够被引导朝向选定方向。11.如权利要求8所述的具有信号增强器的可控天线，其中所述多个可控天线中的两个或多个可控天线被引导朝向分离设置的基站，以使得能够通过所述分离导向的天线将蜂窝系统中的无线设备从第一基站切换到第二基站。12.如权利要求1所述的具有信号增强器的可控天线，其中所述控制单元用于输出所述控制信号，以将所述可控天线引导离开所述信号的最大信号功率，从而将接收到的所述信号的功率级衰减至选定阈值。13.可控蜂窝天线系统包括：第一定向天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·克拉克，P·L·库克，C·K·阿什沃思，M·J·穆萨，S·T·法里斯，
申请(专利权)人：威尔逊电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US